基于GBS技术的233份大蒜种质资源群体进化分析

本试验利用233份大蒜的自然群体资料,主要使用简化基因组测序(GBS)技术,得到高质量的有效数据量为1486.5896Gb,平均每个样本6.3802Gb,共获得高质量的SNPs位点2036116个,较均匀地分布在8条染色体上。基于获得的SNP标记进行主成分分析(PCA)与系统进化树分析,PCA将大蒜群体划分为4大类,系统进化树将大蒜群体划分为8个亚群,将8个亚群用不同颜色在PCA图中呈现,两者结果基本一致,表明大蒜种质间亲缘关系主要受地理起源影响较大,另外也与各地大蒜种质资源交流频繁和气候环境等有一定关系。本研究结果可为大蒜种质资源的收集和保护提供依据,为发掘优良种质、优良基因和大蒜性状分子改良提供资源。

基于强化学习的群体进化算法求解双边多目标同步并行拆解线平衡问题

双碳背景下,工业制造领域朝着绿色、节能的方向转型,对废旧产品进行回收拆解以及再制造有利于推动高质量发展。论文针对大型复杂产品拆解过程中难以改变拆卸方向的问题,并综合考虑实际拆卸过程中任务之间存在的多种约束类型,研究了同步并行模式下的双边拆解线平衡问题(two-sided disassembly line balancing problem, TDLBP)。首先引入双边布局的拆解线模式,定义了与优先和或优先关系,建立了TDLBP的数学模型以优化产线布置、经济效益和安全环保三个方面共六个指标。然后提出了一种基于强化学习的群体进化算法,采用Q-learing利用所学知识选择迭代中的最佳算子,通过拥挤距离筛选Pareto解集,利用精英保留策略加速算法收敛,进而高效获取近似最优的拆解方案。最后通过求解小规模算例并对比分析,验证了所提出算法的有效性和优越性,并进行大规模案例的应用。

植物群体遗传进化研究方法探析

【目的】评估植物群体遗传进化研究涉及的相关算法软件,为该研究领域提供方法选择参考。【方法】利用重测序数据,就群体遗传进化研究的各种算法做比较,对相关算法分析效果做对比评估。【结果】评估结果表明,进化树耗时和数据大小、模型选择均有较大关系,两者共同决定运算时间,另外运算效果还和多序列的比对效果有很大关系。群体结构分析fast Structure、Admixture软件运算速率、准确度较Structure软件有明显提高。主成分分析耗时相对较少,可用Cluster和R软件实现,两款软件的计算结果可相互验证;连锁不平衡分析推荐Plink2软件。【结论】算法及软件的选择对植物群体遗传进化研究的效率、结果影响较大。

新型多群体协同进化粒子群优化算法

在基本的MCPSO算法中除了主群与从群的信息交流,从群之间没有信息交流。为了解决这一问题,提出了一种具有中心交流机制的改进MCPSO算法,该策略可以实现各个从群之间的信息交流,从而加快算法收敛。仿真实验结果表明改进后的算法具有较好的求解精度和较快的收敛速度。

带局部搜索的动态多群体自适应差分进化算法及函数优化

提出将一种改进的差分进化算法——带局部搜索的动态多群体自适应差分进化算法(DMSDELS)应用于函数优化.该算法将种群中的个体随机动态分成多个子群体,以增强个体间的信息交换;变异操作中,选择最优个体为基向量,差分向量的方向选择有利于搜索的方向,以提高收敛速度;变异尺度因子F与交叉概率CR采用自适应机制,以平衡局部搜索与全局搜索;部分优秀个体搜索达到指定代数进入局部搜索,以加快收敛.通过对13个benchmark典型复杂函数进行测试,并与其他七种优化算法进行比较,仿真结果表明:DMSDELS算法具有较高的搜索精度和收敛性,且具有较强的跳出局部最优解能力.

多群体合作型协进化方法的数学建模及分析

采用传统单群体GA中模式复制方程的分析方法 ,对一种多群体合作型协进化方法建模并进行数学分析 ,对于目前尚未解决的协进化过程中的关键问题 ,包括个体适应度的评价方法、群体间合作的回报信贷分配以及由此影响到群体中个体的增长规律等在理论方面进行分析。最后表明 。

群体行为进化的自主式微小型移动机器人通信系统设计和实现

介绍了自主式微小型移动机器人通信系统的设计和实现 ,详细介绍了其通信的硬件组成以及通信系统工作过程。根据该设计 ,系统能实时显示各自主式微小型移动机器人的参数 ,在线更改各机器人的参数和任务 ,且系统工作可靠 。

基于多群体协同进化的电力市场均衡模型

可再生能源配额制及绿证制度作为一种新型的市场交易政策,能够极大地促进新能源的消纳。考虑配额制及绿证制度引入后,电力批发市场和绿证交易市场存在耦合的影响关系,市场中发电商存在相互博弈行为。基于电力市场均衡策略,建立了两个市场协同下的多寡头非合作博弈模型。在电力批发市场中,发电商以古诺形式参与市场竞争。在绿证市场中,绿电商以供给函数形式进行绿证竞争。针对博弈模型,采用多群体协同进化算法对纳什均衡点进行求解,重点对两种市场交互下的发电商策略性行为进行分析。仿真结果表明了模型的有效性及算法的可行性。

东帕米尔高原地区藏兔群体遗传进化分析

旨在利用分子遗传学方法检测东帕米尔高原地区极端环境对当地藏兔群体的遗传多样性、遗传结构及遗传分化的影响,为帕米尔高原物种多样性和遗传多样性的保护提供研究资料。本研究通过PCR扩增及测序技术测定东帕米尔高原地区藏兔的线粒体CO1与ND4基因序列,使用相关生物信息学软件进行数据分析。结果表明,东帕米尔高原地区4个采样点37例藏兔样本的线粒体基因串联序列共检测到17种单倍型,总核苷酸多样性为(0.012±0.006),单倍型多样性为(0.935±0.021),均低于世界其他兔属物种如塔里木兔、欧兔,且海拔相对较高的藏兔群体的遗传多样性低于海拔相对较低的藏兔群体。ML树及中介网络图将全部藏兔分成3个枝Clade A-C,A枝中的样本包含了全部采样地的混合单倍型,B枝仅包含红其拉甫口岸的样本,C枝的样本在世界兔属物种系统发育树中与塔里木兔聚在一起。遗传分化方面,采样点中海拔最高的红其拉甫口岸地区的藏兔种群与其他地理种群间的分化程度最大,乌恰县与阿克陶县两个地理种群间分化程度最小且基因流最大。结合前人的研究成果,本研究结果显示,生活在东帕米尔高原地区的藏兔遗传多样性较低,且未呈现出较强的系统地理分布格局;红其拉甫口岸的藏兔受高原极端环境影响,在线粒体基因水平上与其他藏兔存在一定程度的分化,可能形成了不同的生态型;并且在部分藏兔样本中发现了与塔里木兔线粒体基因渗透现象。

2017第二届群体智能和进化计算会议（英文）

Optimization is at the heart of many real world problems in various fields ranging from scientific research to industryand commerce.To tackle complex real world problems,experts have been looking into natural processes and creatures foryears.Over the last years,nature-inspired search techniques and optimization algorithms have been became the subject ofmany researches and currently are used in various field of science,ranging from scientific research to industry and com-

基于可进化性的快速遗传算法

给出三类可进化性较强的个体的定义 ,提出充分重视个体的可进化性并对可进化性强的个体加以引导 ,来提高遗传算法搜索效率的思想·同时考虑算法全局收敛性能而采用一种并行群体进化结构 ,设计了旨在提高遗传算法寻优效率的基于可进化性的快速遗传算法 。

一株支气管炎鲍特杆菌国家标准菌种的再鉴定

通过生化试验、质谱鉴定、16S rRNA基因序列分析、全基因组序列测定及生物信息学分析等方法对国家标准菌种CMCC(B)40001进行再鉴定。对菌株的毒力、耐药和MLST进行分析,并对鲍特杆菌(Bordetella spp.)的群体进化进行分析。结合不同方法,CMCC(B)40001再鉴定为支气管炎鲍特杆菌(Bordetella bronchiseptica),且其作为标准菌种能够发挥国家标准描述的质控作用。同时获取该菌株的新ST型,在进化关系上,其与百日咳鲍特杆菌(Bordetella pertussis)和副百日咳鲍特杆菌(Bordetella parapertussis)遗传距离近。本研究再鉴定了国家标准菌种CMCC(B)40001为支气管炎鲍特杆菌,并分析了其遗传特征,为国家标准菌种的应用提供资源描述支持。

动物基因组学重测序的应用研究进展

随着第二代测序技术的研发和应用,基因组学的研究不断出新,为其带来了更新的科研方法和解决方案。基因组测序可以更深地了解一个物种的分子进化、基因组成和基因调控等特点,特别基因组重测序技术的发展和应用,将基因组学的研究推向了多领域、多样化、多功能的新阶段。现已从变异检测、性状定位、遗传图谱构建、群体进化分析等方面取得丰硕成果。文章阐述了动物基因组重测序学领域中全基因组测序技术和简化基因组测序技术的应用现状和发展趋势。

SNP分子标记的研究及其应用进展

SNP标记作为第三代分子标记,在分子遗传学、药物遗传学、法医学以及疾病的诊断和治疗等方面发挥着重要作用。介绍了SNP标记的定义与特点,对近年来以SNP标记为基础构建的Bin图谱、高通量SNP芯片分型以及以SNP标记为基础进行群体进化研究等三方面的应用概况进行了简述。提出了SNP标记现阶段发展存在的问题,并对其发展前景予以展望。

DNA计算求解连续空间优化问题

首先构造了二进制编码的网络空间,其两个节点连接权的四条边对应到DNA编码,设计了相应的算子起到DNA计算酶的作用,该算法设计使得DNA计算能够求解连续空间优化问题。通过测试函数表明该算法具有较好的收敛速度和稳定性,求解结果非常好。

旅行商问题的一种高效近似算法及其排考应用

要为解决现实应用中的类似于小规模旅行商问题的组合优化问题,提出了一种新的近似算法——群体竞争搜索算法(PCS).使用了一种新的局部搜索算子2e/1p-opt,并按照"搜索-选优-变异-搜索"的迭代策略设计了群体竞争搜索算法.与CLK算法进行了比较,对于280城市以下的旅行商问题,在计算速度和计算结果两方面都有较好表现.将高校排考中的场次排序优化问题转化为TSP并用算法求解,能在1秒内得到大幅改进的结果.

思南黄牛的群体遗传进化分析

为了增加对思南黄牛群体遗传多样性和种群结构的了解,试验采集12~18月龄的42头思南黄牛、5头西门塔尔牛及7头思南黄牛与西门塔尔牛杂交牛的外周血液样品,采用基因分型测序(GBS)技术对思南黄牛群体单核苷酸多态性(SNP)特征进行分析,根据SNP特征进行种群结构分析、群体进化分析、主成分分析(PCA)和群体选择分析。结果表明:获得思南黄牛群体高质量SNP位点441548个,平均SNP密度为12.338个/Mb。种群结构分析将54个样本分为A、B、C 3个集群,集群C和B亲缘关系较近;基于SNP的PCA分类结果和群体结构分析结果完全一致;群体选择分析发现3-磷酸-5-磷酸硫酸酯合成酶2(3′-phosphoadenosine 5′-phosphosulfate synthase,PAPSS2)、表皮生长因子样重复序列和盘状蛋白Ⅰ类结构域3(EGF like repeats and discoid in domains 3,EDIL3)、ADP核糖基化因子类GTPase 13B(ADP ribosylation factor like GTPase 13B,ARL13B)、突触融合蛋白19(syntaxin 19,STX19)、酪氨酸激酶2受体酪氨酸激酶4(erb-b2 receptor tyrosine kinase 4,ERBB4)、JARID2(jumonji and AT-rich interaction domain containing 2)和基质相互作用分子2(stromal interaction molecule 2,STIM2)基因受到选择,其中PAPSS2、ARL13B、STX19、EDIL3基因与牛骨骼生长有关,ERBB4、JARID2、STIM2基因与肌肉发育有关,ERBB4基因与毛色选择有关。说明不同集群牛体型相异,可能与其受选择基因偏好相关。

混合蛙跳算法研究综述

本文介绍了其基本原理和算法模型。每年都有许多研究人员为了提高其优化性能做出贡献,本文从参数调整和混合优化两方面讨论了混合蛙跳算法近几年的一些改进,对该算法的应用也进行了梳理,最后分析了算法的进一步研究方向和应用领域。

自适应混沌PSO算法在WSN覆盖优化中的应用

粒子群算法容易陷入局部最优值和出现早熟现象,导致无线传感器网络覆盖不均匀和覆盖率较低。所以,提出了自适应混沌PSO算法。算法在基本的PSO算法中引入群体进化程度和相对聚集程度去控制惯性权重w,在算法迭代的过程中,当粒子会陷入局部最优时,引入混沌策略使粒子摆脱局部最优和早熟现象。实验结果表明,该算法能有效提高网络覆盖率,使无线传感器网络分布更均匀。

一种基于进化策略的化学方程式配平新方法

对标准进化策略算法作一改进,根据质量守恒定律和化学方程式左右两边的原子来建立数学模型,将化学方程式配平问题转化为最优化求解问题.改进后的进化策略算法用于最优化求解问题,提出了一种基于进化策略的化学方程式配平新算法.该算法中的初始群体中的个体为整数,通过对群体的进化,来求化学方程式各物质前的最简系数.实验结果表明,这种改进后的进化策略算法能够有效地确定出任意一化学方程式各物质前的最简系数,最终完成化学方程式配平,其目的为任意一化学方程式配平问题提供了一行之有效的新方法.